JP2008060213A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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雅史 荻田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor device that can reduce an occupation area and can shorten an inspection period. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a semiconductor device comprises steps of forming a resistance pattern 18a for a first inspection on a semiconductor substrate 1 located at a scribe line, by conducting a first impurity introducing process to dope an impurity into the semiconductor substrate 1 located at a first channel region 8a; forming a resistance pattern 18b for a second inspection on the semiconductor substrate 1 located at the scribe line by conducting a second impurity introducing process, in the impurity concentration different from that of the first impurity introducing process to dope an impurity to the semiconductor substrate 1 located at a second channel region 8b; and forming a wiring pattern 12c for connecting in parallel the resistance pattern 18a for the first inspection and the resistance pattern 18b for the second inspection. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、チャネル領域に不純物が正常に導入されたか否かを検査する検査用素子を有する半導体装置の製造方法に関する。特に本発明は、検査用素子及びパッドが半導体基板に占める面積を小さくすることができ、かつ検査時間を短くすることができる半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having an inspection element for inspecting whether or not impurities are normally introduced into a channel region. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device that can reduce the area occupied by a testing element and a pad on a semiconductor substrate and can shorten the testing time.

図7は、従来の半導体装置の製造方法を説明する為の断面図である。この半導体装置の製造方法は、シリコンウェハ101に閾値電圧が異なる2つトランジスタを形成し、かつ2つのトランジスタのチャネル領域に不純物が正常に導入されたか否かを検査するTEG(Test Element Group)をTEG形成領域101cに形成する方法である。   FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a conventional method of manufacturing a semiconductor device. In this method of manufacturing a semiconductor device, a TEG (Test Element Group) is used to form two transistors having different threshold voltages on a silicon wafer 101 and inspect whether impurities are normally introduced into the channel regions of the two transistors. This is a method of forming in the TEG formation region 101c.

本方法において、第1のトランジスタのチャネル領域108aへの不純物導入は、例えばゲート酸化膜3aが形成された後に行われる。この不純物導入工程において、TEG形成領域101cに位置するシリコンウェハ101には抵抗素子118aが形成される。抵抗素子118aは、チャネル領域108aと同一の不純物濃度を有する。   In this method, the introduction of impurities into the channel region 108a of the first transistor is performed, for example, after the gate oxide film 3a is formed. In this impurity introduction step, a resistance element 118a is formed on the silicon wafer 101 located in the TEG formation region 101c. Resistive element 118a has the same impurity concentration as channel region 108a.

また、第2のトランジスタのチャネル領域108bへの不純物導入は、例えばゲート酸化膜3bが形成された後に行われる。チャネル領域108bの不純物濃度はチャネル領域108aの不純物濃度と異なる。この不純物導入工程において、TEG形成領域101cに位置するシリコンウェハ101には抵抗素子118bが形成される。抵抗素子118bは、チャネル領域108bと同一の不純物濃度を有する。   Further, the introduction of impurities into the channel region 108b of the second transistor is performed after the gate oxide film 3b is formed, for example. The impurity concentration of the channel region 108b is different from the impurity concentration of the channel region 108a. In this impurity introduction step, a resistance element 118b is formed on the silicon wafer 101 located in the TEG formation region 101c. Resistive element 118b has the same impurity concentration as channel region 108b.

抵抗素子118a,118bが形成された後、抵抗素子118a,118bは、それぞれ層間絶縁膜109に埋め込まれたタングステンプラグ109a,109b、層間絶縁膜109上に形成されたAl合金パターン111a,111b、及び図示しない配線層を介して、互いに異なるAl合金パッド112a,112bに接続される。そして、Al合金パッド112aにテスト用端子を接続することにより抵抗素子118aの抵抗が測定され、チャネル領域108aへの不純物導入が正常に行われたか否かが検査される。また、Al合金パッド112bにテスト用端子を接続することにより抵抗素子118bの抵抗が測定され、チャネル領域108bへの不純物導入が正常に行われたか否かが検査される。   After the resistance elements 118a and 118b are formed, the resistance elements 118a and 118b are respectively formed of tungsten plugs 109a and 109b embedded in the interlayer insulating film 109, Al alloy patterns 111a and 111b formed on the interlayer insulating film 109, and They are connected to different Al alloy pads 112a and 112b through a wiring layer (not shown). Then, by connecting a test terminal to the Al alloy pad 112a, the resistance of the resistance element 118a is measured, and it is inspected whether or not the impurity is normally introduced into the channel region 108a. Further, by connecting a test terminal to the Al alloy pad 112b, the resistance of the resistance element 118b is measured, and it is inspected whether or not the impurity is normally introduced into the channel region 108b.

また、特許文献1には、チャネルストップ領域への不純物導入が正常に行われたか否かを、トランジスタの閾値電圧を用いて検査する方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a method for inspecting whether or not impurities are normally introduced into a channel stop region by using a threshold voltage of a transistor.

特開平9−036189号公報(図1、第12〜第18段落)Japanese Patent Laid-Open No. 9-036189 (FIG. 1, paragraphs 12 to 18)

図7に示した方法及び特許文献1に開示された方法では、検査用素子及びこの検査用素子に接続するパッドを測定対象となる不純物注入工程それぞれ毎に形成する必要がある。このため、検査用素子及びパッドが半導体基板に占める面積が大きくなっていた。また、複数の注入工程それぞれ毎に形成された検査用の素子をそれぞれ検査する必要があるため、検査に時間を要していた。   In the method shown in FIG. 7 and the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to form an inspection element and a pad connected to the inspection element for each impurity implantation step to be measured. For this reason, the area which a test element and a pad occupy in a semiconductor substrate has become large. Further, since it is necessary to inspect each element for inspection formed for each of a plurality of implantation steps, it takes time for the inspection.

本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、占有面積を小さくすることができ、かつ検査時間を短くすることができる半導体装置の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can reduce the occupied area and shorten the inspection time. is there.

上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の製造方法は、第1の不純物導入処理を行うことにより、半導体基板の第1のチャネル領域に不純物を導入し、かつ前記半導体基板のスクライブラインに第1の検査用抵抗パターンを形成する工程と、
前記第1の不純物導入処理とは異なる不純物濃度で第2の不純物導入処理を行うことにより、前記半導体基板の第2のチャネル領域に不純物を導入し、かつ前記スクライブラインに第2の検査用抵抗パターンを形成する工程と、
前記第1の検査用抵抗パターン及び前記第2の検査用抵抗パターンを並列に接続する配線パターンを形成する工程とを具備する。
In order to solve the above problems, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention introduces an impurity into a first channel region of a semiconductor substrate by performing a first impurity introduction process, and scribe lines of the semiconductor substrate. Forming a first resistance pattern for inspection in
Impurities are introduced into the second channel region of the semiconductor substrate by performing a second impurity introduction process at an impurity concentration different from that of the first impurity introduction process, and a second inspection resistor is applied to the scribe line. Forming a pattern;
Forming a wiring pattern for connecting the first inspection resistance pattern and the second inspection resistance pattern in parallel.

本発明に係る半導体装置の製造方法は、第1の不純物導入処理を行うことにより、半導体基板の第1のチャネル領域に不純物を導入し、かつ前記半導体基板のTEG形成領域に第1の検査用抵抗パターンを形成する工程と、
前記第1の不純物導入処理とは異なる不純物濃度で第2の不純物導入処理を行うことにより、前記半導体基板の第2のチャネル領域に不純物を導入し、かつ前記TEG形成領域に第2の検査用抵抗パターンを形成する工程と、
前記第1の検査用抵抗パターン及び前記第2の検査用抵抗パターンを並列に接続する配線パターンを形成する工程とを具備する。
The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention introduces an impurity into a first channel region of a semiconductor substrate by performing a first impurity introduction process, and performs a first inspection for a TEG formation region of the semiconductor substrate. Forming a resistance pattern;
Impurities are introduced into the second channel region of the semiconductor substrate by performing the second impurity introduction treatment with an impurity concentration different from that of the first impurity introduction treatment, and a second inspection is performed in the TEG formation region. Forming a resistance pattern;
Forming a wiring pattern for connecting the first inspection resistance pattern and the second inspection resistance pattern in parallel.

これらの半導体装置の製造方法によれば、前記配線パターンを形成した後に、前記配線パターンにテスト用端子を電気的に接続して前記第1及び第2の検査用抵抗パターンの合成抵抗を測定し、この合成抵抗の値が設計上の合成抵抗値、前記第1の検査用抵抗パターン単独の抵抗値、又は前記第2の検査用抵抗パターン単独の抵抗値のいずれを示すかを調べることにより、前記第1及び第2の不純物導入工程が正常に行われたか否かを調べることができる。従って、検査時間を短くすることができる。   According to these semiconductor device manufacturing methods, after forming the wiring pattern, a test terminal is electrically connected to the wiring pattern, and a combined resistance of the first and second inspection resistance patterns is measured. By investigating whether the value of this combined resistance indicates the designed combined resistance value, the resistance value of the first test resistor pattern alone, or the resistance value of the second test resistor pattern alone, It can be checked whether or not the first and second impurity introduction steps are normally performed. Therefore, the inspection time can be shortened.

また、前記配線パターンに接続するパッドを形成すればよいため、検査用抵抗パターンそれぞれ毎にパッドを形成する必要がなくなる。従って、占有面積を小さくすることができる。   Further, since it is sufficient to form a pad connected to the wiring pattern, it is not necessary to form a pad for each inspection resistance pattern. Therefore, the occupation area can be reduced.

前記第1のチャネル領域に導入される不純物は、例えば第1のトランジスタの閾値電圧調整用の不純物であり、前記第2のチャネル領域に導入される不純物は、例えば第2のトランジスタの閾値電圧調整用の不純物である。この場合、前記第1及び第2のトランジスタは、互いに閾値電圧が異なる。
前記第1及び第2の検査用抵抗パターンは互いに隣に位置しているのが好ましい。
The impurity introduced into the first channel region is, for example, a threshold voltage adjusting impurity of the first transistor, and the impurity introduced into the second channel region is, for example, the threshold voltage adjusting of the second transistor. Impurities. In this case, the first and second transistors have different threshold voltages.
The first and second inspection resistance patterns are preferably located next to each other.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1〜図4は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の図である。各図において(A)は断面図であり、(B)はTEG形成領域1cの平面図である。本方法において、シリコンウェハ1には、第1素子領域1aに位置する第1のトランジスタ、第2素子領域1bに位置する第2のトランジスタ、及びTEG形成領域1cに位置するTEGが形成される。第1及び第2のトランジスタは、閾値電圧が互いに異なる。その後、TEGを用いて、第1及び第2のトランジスタそれぞれのチャネル領域に不純物が正常に導入されたか否かが検査される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 are views for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. In each figure, (A) is a cross-sectional view, and (B) is a plan view of a TEG formation region 1c. In this method, a first transistor located in the first element region 1a, a second transistor located in the second element region 1b, and a TEG located in the TEG formation region 1c are formed on the silicon wafer 1. The first and second transistors have different threshold voltages. Thereafter, using TEG, it is inspected whether or not impurities are normally introduced into the channel regions of the first and second transistors.

なお、TEG形成領域1cは、図5(A)に示すようにスクライブライン上に位置していても良いし、図5(B)に示すようにスクライブライン相互間に位置する領域に位置していても良い。
以下、詳細に説明する。
The TEG formation region 1c may be located on the scribe line as shown in FIG. 5A, or located in a region located between the scribe lines as shown in FIG. 5B. May be.
Details will be described below.

まず図1の各図に示すように、シリコンウェハ1に、第1素子領域1aに位置する第1導電型(例えばP型)のウェル20a、第2素子領域1bに位置する第1導電型のウェル20b、及びTEG形成領域1cに位置する第1導電型のウェル20cを形成する。次いで、シリコンウェハ1に素子分離膜2を埋め込み、第1素子領域1a、第2素子領域1b、及びTEG形成領域1cを他の領域から分離する。   First, as shown in FIGS. 1A and 1B, a first conductivity type (for example, P type) well 20a located in the first element region 1a and a first conductivity type located in the second element region 1b are formed on the silicon wafer 1. A well 20b and a first conductivity type well 20c located in the TEG formation region 1c are formed. Next, the element isolation film 2 is embedded in the silicon wafer 1, and the first element region 1a, the second element region 1b, and the TEG formation region 1c are separated from other regions.

次いで、シリコンウェハ1を熱酸化する。これにより、第1素子領域1aに位置するシリコンウェハ1には第1のトランジスタのゲート酸化膜3aが形成され、第2素子領域1bに位置するシリコンウェハ1には第2のトランジスタのゲート酸化膜3bが形成される。なお、本工程によって、TEG形成領域1cに位置するシリコンウェハ1にも、ゲート酸化膜3a,3bと略同じ厚さの熱酸化膜3cが形成される。   Next, the silicon wafer 1 is thermally oxidized. Thus, the gate oxide film 3a of the first transistor is formed on the silicon wafer 1 located in the first element region 1a, and the gate oxide film of the second transistor is formed on the silicon wafer 1 located in the second element region 1b. 3b is formed. By this step, a thermal oxide film 3c having substantially the same thickness as the gate oxide films 3a and 3b is also formed on the silicon wafer 1 located in the TEG formation region 1c.

次いで、図2の各図に示すように、素子分離膜2、ゲート酸化膜3a,3b、及び熱酸化膜3c上を含む全面上に、フォトレジスト膜50を形成する。次いで、フォトレジスト膜50を露光及び現像する。これにより、ゲート酸化膜3a上及びその周囲に位置するフォトレジスト膜50、並びにTEG形成領域1cの一部上に位置するフォトレジスト膜50が除去される。次いで、フォトレジスト膜50をマスクとしてシリコンウェハ1に第1導電型の不純物を導入する。これにより、第1素子領域1aに位置するシリコンウェハ1には、閾値電圧調整用のチャネル不純物導入領域8aが形成され、TEG形成領域1cに位置するシリコンウェハ1には抵抗素子18aが形成される。抵抗素子18aの平面形状は、図2(B)に示すように長方形である。   Next, as shown in each drawing of FIG. 2, a photoresist film 50 is formed on the entire surface including the element isolation film 2, the gate oxide films 3a and 3b, and the thermal oxide film 3c. Next, the photoresist film 50 is exposed and developed. As a result, the photoresist film 50 located on and around the gate oxide film 3a and the photoresist film 50 located on a part of the TEG formation region 1c are removed. Next, a first conductivity type impurity is introduced into the silicon wafer 1 using the photoresist film 50 as a mask. As a result, a channel impurity introduction region 8a for adjusting a threshold voltage is formed in the silicon wafer 1 located in the first element region 1a, and a resistance element 18a is formed in the silicon wafer 1 located in the TEG formation region 1c. . The planar shape of the resistive element 18a is a rectangle as shown in FIG.

その後、図3の各図に示すように、フォトレジスト膜50を除去する。次いで、素子分離膜2、ゲート酸化膜3a,3b、及び熱酸化膜3c上を含む全面上に、フォトレジスト膜51を形成する。次いで、フォトレジスト膜51を露光及び現像する。これにより、ゲート酸化膜3b上及びその周囲に位置するフォトレジスト膜51、並びにTEG形成領域1cの一部上に位置するフォトレジスト膜51が除去される。次いで、フォトレジスト膜51をマスクとしてシリコンウェハ1に第1導電型の不純物を導入する。これにより、第2素子領域1bに位置するシリコンウェハ1には、閾値電圧調整用のチャネル不純物導入領域8bが形成され、TEG形成領域1cに位置するシリコンウェハ1には抵抗素子18bが形成される。図3(B)に示すように、抵抗素子18bは、平面形状が略長方形であり、抵抗素子18aの隣に、抵抗素子18aと略平行に配置されている。   Thereafter, as shown in each drawing of FIG. 3, the photoresist film 50 is removed. Next, a photoresist film 51 is formed on the entire surface including the element isolation film 2, the gate oxide films 3a and 3b, and the thermal oxide film 3c. Next, the photoresist film 51 is exposed and developed. As a result, the photoresist film 51 located on and around the gate oxide film 3b and the photoresist film 51 located on a part of the TEG formation region 1c are removed. Next, a first conductivity type impurity is introduced into the silicon wafer 1 using the photoresist film 51 as a mask. Thereby, the channel impurity introduction region 8b for adjusting the threshold voltage is formed in the silicon wafer 1 located in the second element region 1b, and the resistance element 18b is formed in the silicon wafer 1 located in the TEG formation region 1c. . As shown in FIG. 3B, the resistive element 18b has a substantially rectangular planar shape, and is arranged next to the resistive element 18a and substantially parallel to the resistive element 18a.

その後、図4の各図に示すように、フォトレジスト膜51を除去する。次いで、ゲート酸化膜3a,3bを含む全面上にポリシリコン膜を形成し、このポリシリコン膜を選択的に除去する。これにより、ゲート酸化膜3a,3b上にはゲート電極4a,4bが形成される。   Thereafter, as shown in each drawing of FIG. 4, the photoresist film 51 is removed. Next, a polysilicon film is formed on the entire surface including the gate oxide films 3a and 3b, and the polysilicon film is selectively removed. Thereby, gate electrodes 4a and 4b are formed on the gate oxide films 3a and 3b.

次いで、TEG形成領域1cをフォトレジスト膜(図示せず)で覆い、このフォトレジスト膜、素子分離膜2、及びゲート電極4a,4bをマスクとしてシリコンウェハ1に第2導電型の不純物を導入する。これにより、第1素子領域1aに位置するシリコンウェハ1には低濃度不純物領域(LDD)6aが形成され、第2素子領域1bに位置するシリコンウェハ1には低濃度不純物領域6bが形成される。その後、レジストパターンを除去する。   Next, the TEG formation region 1c is covered with a photoresist film (not shown), and impurities of the second conductivity type are introduced into the silicon wafer 1 using the photoresist film, the element isolation film 2, and the gate electrodes 4a and 4b as a mask. . Thereby, a low concentration impurity region (LDD) 6a is formed in the silicon wafer 1 located in the first element region 1a, and a low concentration impurity region 6b is formed in the silicon wafer 1 located in the second element region 1b. . Thereafter, the resist pattern is removed.

次いで、ゲート電極4a,4b上を含む全面上に絶縁膜を形成し、この絶縁膜をエッチバックする。これにより、ゲート電極4a,4bの側壁はサイドウォール5a,5bで覆われる。なお本工程において、熱酸化膜3cは除去される。   Next, an insulating film is formed on the entire surface including on the gate electrodes 4a and 4b, and this insulating film is etched back. Thereby, the side walls of the gate electrodes 4a and 4b are covered with the side walls 5a and 5b. In this step, the thermal oxide film 3c is removed.

次いで、TEG形成領域1cをフォトレジスト膜(図示せず)で覆い、このフォトレジスト膜、素子分離膜2、ゲート電極4a,4b、及びサイドウォール5a,5bをマスクとしてシリコンウェハ1に第2導電型の不純物を導入する。これにより、第1素子領域1aに位置するシリコンウェハ1には、第1のトランジスタのソース及びドレインとなる不純物領域7aが形成され、第2素子領域1bに位置するシリコンウェハ1には、第2のトランジスタのソース及びドレインとなる第2導電型の不純物領域7bが形成される。その後、レジストパターンを除去する。
このようにして、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタが形成される。
Next, the TEG formation region 1c is covered with a photoresist film (not shown), and the second conductivity is applied to the silicon wafer 1 using the photoresist film, the element isolation film 2, the gate electrodes 4a and 4b, and the sidewalls 5a and 5b as a mask. Introduce type impurities. As a result, the impurity region 7a serving as the source and drain of the first transistor is formed in the silicon wafer 1 located in the first element region 1a, and the second region in the silicon wafer 1 located in the second element region 1b. Second conductivity type impurity regions 7b to be the source and drain of the transistor are formed. Thereafter, the resist pattern is removed.
In this way, the first transistor and the second transistor are formed.

次いで、第1のトランジスタ、第2のトランジスタ、及びTEG形成領域1cに位置するシリコンウェハ1上を含む全面上に、層間絶縁膜9を形成する。次いで、層間絶縁膜9を選択的に除去することにより、不純物領域7a上に位置する接続孔9a、不純物領域7b上に位置する接続孔9b、抵抗素子18a上に位置する接続孔9c、及び抵抗素子18b上に位置する接続孔9dを形成する。図4(B)に示すように、接続孔9cは抵抗素子18aの両端部上それぞれに形成され、接続孔9dは抵抗素子18bの両端部上それぞれに形成される。また、図示していないがゲート電極4a,4bそれぞれ上に位置する接続孔も形成される。   Next, an interlayer insulating film 9 is formed on the entire surface including the first transistor, the second transistor, and the silicon wafer 1 located in the TEG formation region 1c. Next, by selectively removing the interlayer insulating film 9, a connection hole 9a located on the impurity region 7a, a connection hole 9b located on the impurity region 7b, a connection hole 9c located on the resistance element 18a, and a resistor A connection hole 9d located on the element 18b is formed. As shown in FIG. 4B, the connection holes 9c are formed on both ends of the resistance element 18a, and the connection holes 9d are formed on both ends of the resistance element 18b. Although not shown, connection holes located on the gate electrodes 4a and 4b are also formed.

次いで、層間絶縁膜9上及び各接続孔内にタングステン膜をCVD法により形成し、層間絶縁膜9上に位置するタングステン膜をCMP法により除去する。これにより、接続孔9a,9b,9c,9dそれぞれの中にはタングステンプラグ10a,10b,10c,10dが埋め込まれる。また、ゲート電極4a,4bそれぞれ上に位置する接続孔にもタングステンプラグ(図示せず)が埋め込まれる。   Next, a tungsten film is formed on the interlayer insulating film 9 and in each connection hole by the CVD method, and the tungsten film located on the interlayer insulating film 9 is removed by the CMP method. Thereby, tungsten plugs 10a, 10b, 10c, and 10d are embedded in the connection holes 9a, 9b, 9c, and 9d, respectively. A tungsten plug (not shown) is also embedded in the connection hole located on each of the gate electrodes 4a and 4b.

次いで、層間絶縁膜9上にAl合金膜をスパッタリング法により形成し、このAl合金膜を選択的に除去する。これにより、層間絶縁膜9上にはAl合金配線11a,11b,11cが2つずつ形成される。Al合金配線11aはタングステンプラグ10aに接続し、Al合金配線11bはタングステンプラグ10bに接続する。Al合金配線11cはタングステンプラグ10c,10dを相互に接続する。これにより、抵抗素子18a,18bは並列接続される。また、本工程によって、層間絶縁膜9上には、ゲート電極4a,4bそれぞれ上に位置するタングステンプラグに接続するAl合金配線(図示せず)も形成される。   Next, an Al alloy film is formed on the interlayer insulating film 9 by sputtering, and this Al alloy film is selectively removed. As a result, two Al alloy wirings 11a, 11b, and 11c are formed on the interlayer insulating film 9. The Al alloy wiring 11a is connected to the tungsten plug 10a, and the Al alloy wiring 11b is connected to the tungsten plug 10b. The Al alloy wiring 11c connects the tungsten plugs 10c and 10d to each other. Thereby, the resistance elements 18a and 18b are connected in parallel. In addition, by this step, Al alloy wiring (not shown) connected to the tungsten plug located on each of the gate electrodes 4a and 4b is also formed on the interlayer insulating film 9.

その後の工程により、Al合金配線11cは、最上層の配線層に形成されるAl合金パッド12に接続される。そして、Al合金パッド12に検査用端子を接続して抵抗素子18a,18bの合成抵抗を測定することにより、チャネル不純物導入領域8a,8bが正常に形成されたか否かを検査する。   In subsequent steps, the Al alloy wiring 11c is connected to the Al alloy pad 12 formed in the uppermost wiring layer. Then, an inspection terminal is connected to the Al alloy pad 12 and the combined resistance of the resistance elements 18a and 18b is measured, thereby inspecting whether or not the channel impurity introduction regions 8a and 8b are formed normally.

すなわち抵抗素子18a,18bそれぞれの設計抵抗値をR1、R2とした場合、抵抗素子18a,18bの合成抵抗の設計抵抗値R3は、R1・R2/(R1+R2)である。これに対して、例えばフォトレジスト膜50の露光不良や不純物導入工程の不良によってチャネル不純物導入領域8aへの不純物導入が行われなかった場合、抵抗素子18aにも不純物が導入されず、抵抗素子18aの抵抗値が非常に高くなる。このため、抵抗素子18a,18bの合成抵抗は略R2になる。また、フォトレジスト膜51の露光不良や不純物導入工程の不良によってチャネル不純物導入領域8bへの不純物導入が行われなかった場合、抵抗素子18a,18bの合成抵抗は略R1になる。このため、抵抗素子18a,18bの合成抵抗を測定することにより、チャネル不純物導入領域8a,8bが正常に形成されたか否かを検査することができる。   That is, when the design resistance values of the resistance elements 18a and 18b are R1 and R2, the design resistance value R3 of the combined resistance of the resistance elements 18a and 18b is R1 · R2 / (R1 + R2). On the other hand, for example, when the impurity introduction into the channel impurity introduction region 8a is not performed due to the exposure failure of the photoresist film 50 or the impurity introduction process, the impurity is not introduced into the resistance element 18a. The resistance value of becomes very high. For this reason, the combined resistance of the resistive elements 18a and 18b is approximately R2. When the impurity introduction into the channel impurity introduction region 8b is not performed due to the exposure failure of the photoresist film 51 or the impurity introduction process, the combined resistance of the resistance elements 18a and 18b becomes approximately R1. Therefore, it is possible to inspect whether or not the channel impurity introduction regions 8a and 8b are formed normally by measuring the combined resistance of the resistance elements 18a and 18b.

以上、本発明の第1の実施形態によれば、閾値電圧調整用のチャネル不純物導入領域8a,8bが形成される際に、抵抗素子18a,18bがTEG形成領域1cに形成される。そして、抵抗素子18a,18bはタングステンプラグ10c,10d及びAl合金配線11cによって並列に接続される。このため、Al合金パッド12に検査用端子を接続して抵抗素子18a,18bの合成抵抗を測定することにより、チャネル不純物導入領域8a,8bが正常に形成されたか否かを判断することができる。従って、抵抗素子18a毎にAl合金パッドを形成する必要がないため、TEGを小型化することができる。また、一回の検査工程で2つのチャネル不純物導入領域8a,8bを検査することができる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the resistance elements 18a and 18b are formed in the TEG formation region 1c when the channel impurity introduction regions 8a and 8b for adjusting the threshold voltage are formed. The resistance elements 18a and 18b are connected in parallel by tungsten plugs 10c and 10d and an Al alloy wiring 11c. For this reason, it is possible to determine whether or not the channel impurity introduction regions 8a and 8b are formed normally by connecting a test terminal to the Al alloy pad 12 and measuring the combined resistance of the resistance elements 18a and 18b. . Therefore, since it is not necessary to form an Al alloy pad for each resistance element 18a, the TEG can be reduced in size. Further, the two channel impurity introduction regions 8a and 8b can be inspected in one inspection process.

図6は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態において、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタは、互いに逆導電型である。   FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the present embodiment, the first transistor and the second transistor are of opposite conductivity types.

まず、第1素子領域1aに位置する第1導電型(例えばP型)のウェル20a及びTEG形成領域1cに位置する第1導電型のウェル20dを形成する。次いで、第2素子領域1bに位置する第2導電型(例えばN型)のウェル20b、及びTEG形成領域1cに位置する第2導電型のウェル20eを形成する。ウェル20d,20eは互いに隣接している。   First, a first conductivity type (for example, P type) well 20a located in the first element region 1a and a first conductivity type well 20d located in the TEG formation region 1c are formed. Next, a second conductivity type (for example, N type) well 20b located in the second element region 1b and a second conductivity type well 20e located in the TEG formation region 1c are formed. The wells 20d and 20e are adjacent to each other.

次いで、素子分離膜2、並びにゲート酸化膜3a,3b及び熱酸化膜3cを形成する。次いで、チャネル不純物導入領域8a,8b、及び抵抗素子18a,18bを形成する。抵抗素子18aはウェル20dに位置しており、抵抗素子18bはウェル20eに位置している。本実施形態においてチャネル不純物導入領域8a及び抵抗素子18aに導入される不純物は第1導電型であり、チャンネル不純物導入領域8b及び抵抗素子18bに導入される不純物は第2導電型である。   Next, the element isolation film 2, the gate oxide films 3a and 3b, and the thermal oxide film 3c are formed. Next, channel impurity introduction regions 8a and 8b and resistance elements 18a and 18b are formed. The resistance element 18a is located in the well 20d, and the resistance element 18b is located in the well 20e. In this embodiment, the impurity introduced into the channel impurity introduction region 8a and the resistance element 18a is the first conductivity type, and the impurity introduced into the channel impurity introduction region 8b and the resistance element 18b is the second conductivity type.

その後、ゲート電極4a,4bを形成する。この工程は第1の実施形態と同様である。次いで、TEG形成領域1c及び第2素子領域1bをフォトレジスト膜(図示せず)で覆い、このフォトレジスト膜、素子分離膜2、及びゲート電極4aをマスクとしてシリコンウェハ1に第2導電型の不純物を導入する。これにより、低濃度不純物領域6aが形成される。その後、レジストパターンを除去する。   Thereafter, gate electrodes 4a and 4b are formed. This step is the same as in the first embodiment. Next, the TEG formation region 1c and the second element region 1b are covered with a photoresist film (not shown), and the second conductivity type is applied to the silicon wafer 1 using the photoresist film, the element isolation film 2, and the gate electrode 4a as a mask. Impurities are introduced. Thereby, the low concentration impurity region 6a is formed. Thereafter, the resist pattern is removed.

次いで、TEG形成領域1c及び第1素子領域1aをフォトレジスト膜(図示せず)で覆い、このフォトレジスト膜、素子分離膜2、及びゲート電極4bをマスクとしてシリコンウェハ1に第1導電型の不純物を導入する。これにより、低濃度不純物領域6bが形成される。その後、レジストパターンを除去する。   Next, the TEG formation region 1c and the first element region 1a are covered with a photoresist film (not shown), and the first conductivity type is applied to the silicon wafer 1 using the photoresist film, the element isolation film 2, and the gate electrode 4b as a mask. Impurities are introduced. Thereby, the low concentration impurity region 6b is formed. Thereafter, the resist pattern is removed.

次いで、サイドウォール5a,5bを形成する。この工程は第1の実施形態と同様である。次いで、TEG形成領域1c及び第2素子領域1bをフォトレジスト膜(図示せず)で覆い、このフォトレジスト膜、素子分離膜2、ゲート電極4a、及びサイドウォール5aをマスクとしてシリコンウェハ1に第2導電型の不純物を導入する。これにより不純物領域7aが形成される。その後、レジストパターンを除去する。   Next, sidewalls 5a and 5b are formed. This step is the same as in the first embodiment. Next, the TEG formation region 1c and the second element region 1b are covered with a photoresist film (not shown), and the photoresist film, the element isolation film 2, the gate electrode 4a, and the sidewalls 5a are used as masks on the silicon wafer 1. Two conductivity type impurities are introduced. Thereby, impurity region 7a is formed. Thereafter, the resist pattern is removed.

次いで、TEG形成領域1c及び第1素子領域1aをフォトレジスト膜(図示せず)で覆い、このフォトレジスト膜、素子分離膜2、ゲート電極4b、及びサイドウォール5bをマスクとしてシリコンウェハ1に第1導電型の不純物を導入する。これにより不純物領域7bが形成される。その後、レジストパターンを除去する。   Next, the TEG formation region 1c and the first element region 1a are covered with a photoresist film (not shown), and the photoresist film, the element isolation film 2, the gate electrode 4b, and the sidewalls 5b are used as masks on the silicon wafer 1. An impurity of one conductivity type is introduced. Thereby, impurity region 7b is formed. Thereafter, the resist pattern is removed.

その後、層間絶縁膜9、接続孔9a〜9d、タングステンプラグ10a〜10d、Al合金配線11a〜11c、及びAl合金パッド12(本図では図示せず)を形成する。これらの形成方法は、第1の実施形態と同様である。
本実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
Thereafter, an interlayer insulating film 9, connection holes 9a to 9d, tungsten plugs 10a to 10d, Al alloy wirings 11a to 11c, and an Al alloy pad 12 (not shown in the drawing) are formed. These forming methods are the same as those in the first embodiment.
In this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば第1及び第2の実施形態において、シリコンウェハ1に形成されるトランジスタの種類が3つ以上の場合においても、各トランジスタそれぞれのチャネル不純物導入領域を形成するときに抵抗素子をTEG形成領域1cに形成し、これら複数の抵抗素子を並列に接続することにより、上記した効果を得ることができる。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first and second embodiments, even when the number of types of transistors formed on the silicon wafer 1 is three or more, the resistance element is used as the TEG formation region 1c when forming the channel impurity introduction region of each transistor. The above-described effects can be obtained by forming the plurality of resistance elements in parallel.

また、ゲート酸化膜3a,3bを形成する前に、チャネル不純物導入領域8a,8bを形成してもよい。また、第2層目以降の配線層で抵抗素子18a,18bを並列に接続しても良い。   Further, the channel impurity introduction regions 8a and 8b may be formed before the gate oxide films 3a and 3b are formed. Further, the resistance elements 18a and 18b may be connected in parallel in the second and subsequent wiring layers.

第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の図であり、(A)は断面図、(B)はTEG形成領域1cの平面図。4A and 4B are views for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, in which FIG. 5A is a cross-sectional view and FIG. 図1の次の工程を説明する為の図であり、(A)は断面図、(B)はTEG形成領域1cの平面図。FIGS. 2A and 2B are views for explaining the next step of FIG. 1, in which FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG. 2B is a plan view of a TEG formation region 1 c. 図2の次の工程を説明する為の図であり、(A)は断面図、(B)はTEG形成領域1cの平面図。FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the next step of FIG. 2, in which FIG. 3A is a cross-sectional view, and FIG. 3B is a plan view of a TEG formation region 1c. 図3の次の工程を説明する為の図であり、(A)は断面図、(B)はTEG形成領域1cの平面図。4A and 4B are diagrams for explaining the next step of FIG. 3, where FIG. 4A is a cross-sectional view, and FIG. 4B is a plan view of a TEG formation region 1 c. TEG形成領域1cの位置を説明する為のシリコンウェハ1の平面図。The top view of the silicon wafer 1 for demonstrating the position of the TEG formation area | region 1c. 本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為の断面図。Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 従来の半導体装置の製造方法を説明する為の断面図。Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the conventional semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

1,101…シリコンウェハ、1a…第1素子領域、1b…第2素子領域、1c,101c…TEG形成領域、3a,3b…ゲート酸化膜、3c…熱酸化膜、4a,4b…ゲート電極、5a,5b…サイドウォール、6a,6b…低濃度不純物領域、7a,7b…不純物領域、8a,8b…チャネル不純物導入領域、9,109…層間絶縁膜、9a,9b,9c,9d…接続孔、10a,10b,10c,10d,109a,109b…タングステンプラグ、11a,11b,11c,111a,111b…Al合金配線、12,112a,112b…Al合金パッド、18a,18b,118a,118b…抵抗素子、20a,20b,20c,20d,20e…ウェル、50,51…レジストパターン、108a,108b…チャネル領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Silicon wafer, 1a ... 1st element area | region, 1b ... 2nd element area | region, 1c, 101c ... TEG formation area, 3a, 3b ... Gate oxide film, 3c ... Thermal oxide film, 4a, 4b ... Gate electrode, 5a, 5b ... sidewalls, 6a, 6b ... low-concentration impurity regions, 7a, 7b ... impurity regions, 8a, 8b ... channel impurity introduction regions, 9, 109 ... interlayer insulating films, 9a, 9b, 9c, 9d ... connection holes 10a, 10b, 10c, 10d, 109a, 109b ... tungsten plug, 11a, 11b, 11c, 111a, 111b ... Al alloy wiring, 12, 112a, 112b ... Al alloy pad, 18a, 18b, 118a, 118b ... resistance element 20a, 20b, 20c, 20d, 20e ... well, 50, 51 ... resist pattern, 108a, 108b ... channel region

Claims (5)

第1の不純物導入処理を行うことにより、半導体基板の第1のチャネル領域に不純物を導入し、かつ前記半導体基板のスクライブラインに第1の検査用抵抗パターンを形成する工程と、
前記第1の不純物導入処理とは異なる不純物濃度で第2の不純物導入処理を行うことにより、前記半導体基板の第2のチャネル領域に不純物を導入し、かつ前記スクライブラインに第2の検査用抵抗パターンを形成する工程と、
前記第1の検査用抵抗パターン及び前記第2の検査用抵抗パターンを並列に接続する配線パターンを形成する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
Performing a first impurity introduction process to introduce impurities into the first channel region of the semiconductor substrate and forming a first inspection resistance pattern on a scribe line of the semiconductor substrate;
Impurities are introduced into the second channel region of the semiconductor substrate by performing a second impurity introduction process at an impurity concentration different from that of the first impurity introduction process, and a second inspection resistor is applied to the scribe line. Forming a pattern;
Forming a wiring pattern for connecting the first inspection resistance pattern and the second inspection resistance pattern in parallel;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
第1の不純物導入処理を行うことにより、半導体基板の第1のチャネル領域に不純物を導入し、かつ前記半導体基板のTEG形成領域に第1の検査用抵抗パターンを形成する工程と、
前記第1の不純物導入処理とは異なる不純物濃度で第2の不純物導入処理を行うことにより、前記半導体基板の第2のチャネル領域に不純物を導入し、かつ前記TEG形成領域に第2の検査用抵抗パターンを形成する工程と、
前記第1の検査用抵抗パターン及び前記第2の検査用抵抗パターンを並列に接続する配線パターンを形成する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
Performing a first impurity introduction process to introduce an impurity into the first channel region of the semiconductor substrate and forming a first inspection resistance pattern in the TEG formation region of the semiconductor substrate;
Impurities are introduced into the second channel region of the semiconductor substrate by performing the second impurity introduction treatment with an impurity concentration different from that of the first impurity introduction treatment, and a second inspection is performed in the TEG formation region. Forming a resistance pattern;
Forming a wiring pattern for connecting the first inspection resistance pattern and the second inspection resistance pattern in parallel;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記第1のチャネル領域に導入される不純物は、第1のトランジスタの閾値電圧調整用の不純物であり、
前記第2のチャネル領域に導入される不純物は、第2のトランジスタの閾値電圧調整用の不純物であり、
前記第1及び第2のトランジスタは、互いに閾値電圧が異なる請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
The impurity introduced into the first channel region is an impurity for adjusting a threshold voltage of the first transistor,
The impurity introduced into the second channel region is an impurity for adjusting a threshold voltage of the second transistor,
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second transistors have different threshold voltages.
前記第1及び第2の検査用抵抗パターンは互いに隣に位置している請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second inspection resistance patterns are located next to each other. 前記配線パターンを形成する工程の後に、前記配線パターンにテスト用端子を電気的に接続することにより、前記第1及び第2の検査用抵抗パターンの合成抵抗を測定する工程を具備する請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
2. The method of measuring a combined resistance of the first and second inspection resistance patterns by electrically connecting a test terminal to the wiring pattern after the step of forming the wiring pattern. The manufacturing method of the semiconductor device as described in any one of -4.
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